What is soil organic matter worth?
土壌有機物の値打ちはいくら？
G.P. Sparling, D. Wheeler, E.T. Vesely, and L.A. Schipper Journal of Environmental Quality 35: 548-557 (2006)
The conservation and restoration of soil organic matter are often advocated because of the generally beneficial effects on soil attributes for plant growth and crop production.
More recently, organic matter has become important as a terrestrial sink and store for C and N. We have attempted to derive a monetary value of soil organic matter for crop production and storage functions in three contrasting New Zealand soil orders (Gley, Melanic, and Granular Soils). Soil chemical and physical characteristics of real-life examples of three pairs of matched soils with low organic matter contents (after long-term continuous cropping for vegetables or maize) or high organic matter content (continuous pasture) were used as input data for a pasture (grass–clover) production model. The differences in pasture dry matter yields (non-irrigated) were calculated for three climate scenarios (wet, dry, and average years) and the yields converted to an equivalent weight and financial value of milk solids. We also estimated the hypothetical value of the C and N sequestered during the recovery phase of the low organic matter content soils assuming trading with C and N credits. For all three soil orders, and for the three climate scenarios, pasture dry matter yields were decreased in the soils with lower organic matter contents. The extra organic matter in the high C soils was estimated to be worth NZ$27 to NZ$150 ha
–1yr
–1in terms of increased milk solids production. The decreased yields from the previously cropped soils were predicted to persist for 36 to 125 yr, but with declining effect as organic matter gradually recovered, giving an accumulated loss in pastoral production worth around NZ$518 to NZ$1239 ha
–1. This was 42 to 73 times lower than the hypothetical value of the organic matter as a
sequestering agent for C and N, which varied between NZ$22 963 to NZ$90 849 depending on the soil, region, discount rates, and values used for carbon and nitrogen credits.
植物の生育や作物の生産にとって土壌有機物は一般的に有益な効果を持っているため、
土壌有機物の保全や回復がしばしば叫ばれる。より最近では、土壌有機物は陸上における 炭素や窒素の貯蔵庫として重要であることが見直されてきた。私たちはニュージーランド の非常に特徴的な
3
種類の土壌（グライ土、黒色土、および砂質土）において、土壌が持 つ作物生産や有機物貯蔵機能を金銭的に評価してみようと試みた。３種類の土壌において 有機物の多い土壌（永年牧草を栽培してきた土）と有機物の少ない土壌（野菜やとうもろこしを永年栽培してきた土壌）の対を想定し、これらにおけるイネ科草本とクローバー混 播草地における生産性を計算した。非灌漑における牧草の乾物生産を３種類のシナリオ（多 雨年、少雨年、通常年）について計算し、その牧草収量から導かれる牛乳固形分の重量と 経済的価値を計算した。私たちはさらに有機物含量の低い土壌を回復させる際に土壌中に 固定される炭素と窒素の量を仮定的に推定し、炭素と窒素のクレジットを商業的に評価し た。３種類の土壌の全てにおいて、また
3
種類の水分状態の全てにおいて、牧草の乾物生 産量は有機物含量の低い土壌で低下した。有機物含量の高い土壌における有機物含量が多 いことの値打ちは、1
年間に１ヘクタール当たり27
～150NZ
＄に相当した。以前に畑作生 産をしていて有機物が減少したことによる収量の低下は36
年から125
年続くが、土壌有機 物含量が回復するに伴ってその減少程度は少なくなっていくことにより、累計的な牧草生 産量の減少は１ヘクタール当たり518
～1239 NZ
＄に相当した。この値は土壌有機物が炭素 および窒素を固定する役割を金銭的に評価した額22963
～90849 NZ
＄と比べて、42
～73
倍低かった。この評価額は土壌の種類、地域、ディスカウント率、炭素および窒素のクレ ジットに対して適用した評価額の違いによって変化した。集約農業のもとでは土壌有機物は急速に消耗する。
要因
耕うんによる有機物分解の促進 侵食による損失
作物の圃場外持ち出しによる有機物還元量の減少
植物生育への土壌有機物の貢献
• 水分の保持と供給
• 陽イオン保持能
• 養分の保持能
•
pH
変化に対する緩衝能• キレート形成能
• 団粒形成
• 生物活動の支持
• 生物の多様性への貢献
土壌有機物の環境への貢献
C
とN
のSequestration
（隔離）効果•
CO2
の隔離効果→ 地球温暖化の抑制
• 窒素の隔離効果
→ 地下水・河川・湖沼の硝酸塩汚染の抑制
total C
0 1 2 3 4 5 6 7 8
0 20 40 60 80 100
depth (cm)
total C %
Gran-High Gran-Low Gley-High Gley-Low Mela-High Mela-Low
地表面から１ｍ以内に蓄えられた炭素の量 (Mg/ha)
Low C (Mg/ha)
High C (Mg/ha)
減少分 (Mg/ha)
回復期間 (年）
炭素回復 の対価下 限(NZ$)
炭素回復の 対価上限
(NZ$)
Pukekohe 184 257 73 36 5678 16001
Palmston North 223 260 37 90 4534 12839
Oamaru 123 150 27 125 3665 10536
0 50 100 150 200 250 300
Pukekohe Palmston North Oamaru
Mg/ha
Low C (Mg/ha) High C (Mg/ha) 減少分 (Mg/ha)
平均年における牧草減少と乳生産収益への影響 牧草収量 (kg乾重/ha/yr)
Low C (kg)
High C (kg)
減少分
(kg)
乳固形分の 減少(kg)
NZドル換 算(NZ$)
回復期間 (年）
累積的な収 益損失
(NZ$)
Pukekohe 7119 9246 2127 30.6 96.2 36 1239
Palmston North
6625 7794 1169 16.8 52.9 90 1092
Oamaru 4000 5196 1196 17.2 54.1 125 1237
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000
Pukekohe Palmston
NorthOamaru
kg/ha/yr
Low C (kg) High C (kg)
減少分 (kg)土壌有機物の経済的価値のまとめ (NZ$/ha)
乳生産の減 少による損益
炭素回復の対価 (環境への貢献）
下限
炭素回復の対価 (環境への貢献）
上限
窒素回復の対価 (環境への貢献）
正味の対価 (下限）
正味の対価 (上限）
Pukekohe 1239 5600 16000 74800 81639 92039
Palmston North 1092 4500 12800 59600 65192 73492
Oamaru 1237 3600 10500 48300 53137 60037
土壌有機物の経済的価値のまとめ： 日本円に換算すると （1 NZ$ = 70 円）
(万円/ha) 乳生産の減 少による損益
炭素回復の対価 (環境への貢献）
下限
炭素回復の対価 (環境への貢献）
上限
窒素回復の対価 (環境への貢献）
正味の対価 (下限）
正味の対価 (上限）
Pukekohe 8.7 39.2 112 523.6 571.5 644.3
Palmston North 7.6 31.5 89.6 417.2 456.3 514.4
Oamaru 8.7 25.2 73.5 338.1 372.0 420.3
